基于MnO2 -二氧化硅纳米反应器的H2 O2 /GSH双响应型甲状腺癌化疗增敏策略

针对甲状腺癌化疗中肿瘤缺氧微环境导致的疗效受限问题，研究人员构建了GSH/H2 O2 双响应的MnO2 -二氧化硅纳米反应器（mSrM-S-FA），负载柴胡皂苷-d（SSD）并通过催化内源性H2 O2 分解实现原位供氧。该研究证实该纳米平台可显著增强SSD的化疗效果，其机制涉及PI3K/Akt通路调控，为临床肿瘤化疗提供了新型纳米递送策略。

　　

甲状腺癌作为最常见的内分泌恶性肿瘤，其治疗面临化疗耐药和肿瘤微环境缺氧的双重挑战。传统化疗药物在缺氧条件下疗效显著降低，而现有纳米递送系统难以实现持续氧供给。针对这一难题，上海中医药大学等机构的研究人员创新性地开发了一种智能纳米反应器，通过整合MnO₂
纳米酶与GSH敏感型介孔二氧化硅，成功实现了化疗药物递送与微环境调控的协同增效。相关成果发表于《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》。

研究采用GSH敏感型介孔二氧化硅（mSN）为载体，通过表面修饰MnO₂
纳米壳层构建核壳结构（mSrM），负载天然化合物柴胡皂苷-d（SSD）后进一步偶联叶酸（FA）实现靶向递送。关键技术包括：1）CTAT模板法合成四硫键掺杂的介孔二氧化硅；2）KMnO₄
氧化还原法构建MnO₂
催化壳层；3）体内外验证H₂
O₂
催化与GSH响应性药物释放特性；4）基于转录组测序解析PI3K/Akt信号通路机制。

mSrM-S-FA合成与表征
通过透射电镜证实成功制备130 nm单分散纳米颗粒，MnO₂
壳层呈现典型粗糙表面结构。X射线光电子能谱验证Mn⁴⁺
特征峰，体外实验显示该体系可在10分钟内分解90%的H₂
O₂
，溶解氧浓度提升3.8倍。

体内外抗肿瘤效应
在甲状腺癌细胞系中，mSrM-S-FA组细胞凋亡率达67.3%，显著高于游离SSD组（38.5%）。荷瘤小鼠模型显示肿瘤抑制率提升至82.7%，MRI显示Mn²⁺
释放增强肿瘤区域T₁
加权信号。

机制研究
转录组分析揭示SSD通过抑制神经营养受体酪氨酸激酶2（NTRK2）调控PI3K/Akt通路，导致促凋亡蛋白Bax表达上调2.1倍。MnO₂
催化产生的O₂
使肿瘤缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达降低57%。

该研究创新性地将纳米酶催化与智能药物递送相结合，首次阐明SSD在甲状腺癌中的分子靶点。mSrM-S-FA纳米平台不仅实现化疗增敏，其Mn²⁺
释放特性还为疗效监测提供可视化手段。研究为天然药物现代化改造和肿瘤微环境调控提供了范式转换思路，具有重要的临床转化价值。